2024年高考生物真题分类汇编4 细胞的能量供应和利用（含答案）

年高考生物真题分类汇编4细胞的能量供应和利用一、选择题1．酵母菌W是一种产果胶酶工程菌。为探究酵母菌W的果胶酶产量与甲醇浓度（Ⅰ＜Ⅱ＜Ⅲ）的关系。将酵母菌W以相同的初始接种量接种到发酵罐，在适宜条件下培养，结果如图所示。下列叙述正确的是（）A．发酵罐中接种量越高，酵母菌W的K值越大B．甲醇浓度为Ⅲ时，酵母菌W的果胶酶合成量最高C．72h前，三组实验中，甲醇浓度为Ⅱ时，产果胶酶速率最高D．96h后，是酵母菌W用于工业生产中收集果胶酶的最佳时期2．某同学将质粒DNA进行限制酶酶切时，发现DNA完全没有被酶切，分析可能的原因并提出解决方法。下列叙述错误的是（）A．限制酶失活，更换新的限制酶B．酶切条件不合适，调整反应条件如温度和酶的用量等C．质粒DNA突变导致酶识别位点缺失，巫换正常质粒DNAD．酶切位点被甲基化修饰，换用对DNA甲基化不敏感的限制酶3．红豆杉细胞内的苯丙氨酸解氨酶（PAL）能催化苯丙氨酸生成桂皮酸，进而促进紫杉醇的合成。低温条件下提取PAL酶液，测定PAL的活性，测定过程如下表。步骤处理试管1试管2①苯丙氨酸1.0mL1.0mL②HCl溶液（6moL/L）0mL0.2mL③PAL酶液1.0mL1.0mL④试管1加0.2mLH2O。2支试管置30℃水浴1小时⑤HCl溶液（6moL/L）0.2mL⑥试管2加0.2mLH2O。2支试管置30℃水浴1小时下列叙述错误的是（）A．低温提取以避免PAL失活B．30℃水浴1小时使苯丙氨酸完全消耗C．④加H2O补齐反应体系体积D．⑤加入HCl溶液是为了终止酶促反应4．ATP可为代谢提供能量，也参与RNA的合成，ATP结构如图所示，图中～表示高能磷酸键，下列叙述错误的是（）A．ATP转化为ADP可为离子的主动运输提供能量B．用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNAC．β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键不能在细胞核中断裂D．光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键5．肿瘤所处环境中的细胞毒性T细胞存在题图所示代谢过程。其中，PC酶和PDH酶控制着丙酮酸产生不同的代谢产物，进入有氧呼吸三羧酸循环。增加PC酶的活性会增加琥珀酸的释放，琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力，若环境中存在乳酸，PC酶的活性会被抑制。下列叙述正确的是（）A．图中三羧酸循环的代谢反应直接需要氧B．图中草酰乙酸和乙酰辅酶A均产生于线粒体内膜C．肿瘤细胞无氧呼吸会增强细胞毒性T细胞的杀伤能力D．葡萄糖有氧呼吸的所有代谢反应中至少有5步会生成[H]6．农谚有云：“雨生百谷”。“雨”有利于种子的萌发，是“百谷”丰收的基础。下列关于种子萌发的说法，错误的是（）A．种子萌发时，细胞内自由水所占的比例升高B．水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞C．水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成D．光合作用中，水的光解发生在类囊体薄膜上7．梅兰竹菊为花中四君子，很多人喜欢在室内或庭院种植。花卉需要科学养护，养护不当会影响花卉的生长，如兰花会因浇水过多而死亡，关于此现象，下列叙述错误的是（）A．根系呼吸产生的能量减少使养分吸收所需的能量不足B．根系呼吸产生的能量减少使水分吸收所需的能量不足C．浇水过多抑制了根系细胞有氧呼吸但促进了无氧呼吸D．根系细胞质基质中无氧呼吸产生的有害物质含量增加8．心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞，随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低，生成NADH的速率减小，引起有机酸ITA的生成增加。ITA可被细胞膜上的载体蛋白L转运到细胞外。下列说法错误的是（）A．细胞呼吸为巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程提供能量B．转运ITA时，载体蛋白L的构象会发生改变C．该巨噬细胞清除死亡细胞后，有氧呼吸产生CO2的速率增大D．被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解9．磷酸盐体系（HPO42−/H2PO4−A．有氧呼吸的终产物在机体内可转变为HCOB．细胞呼吸生成ATP的过程与磷酸盐体系有关C．缓冲体系的成分均通过自由扩散方式进出细胞D．过度剧烈运动会引起乳酸中毒说明缓冲体系的调节能力有限10．某同学用植物叶片在室温下进行光合作用实验，测定单位时间单位叶面积的氧气释放量，结果如图所示。若想提高X，可采取的做法是（）A．增加叶片周围环境CO2浓度 B．将叶片置于4℃的冷室中C．给光源加滤光片改变光的颜色 D．移动冷光源缩短与叶片的距离11．植物甲的花产量、品质（与叶黄素含量呈正相关）与光照长短密切相关。研究人员用不同光照处理植物甲幼苗，实验结果如下表所示。下列叙述正确的是（）组别光照处理首次开花时间茎粗（mm）花的叶黄素含量（g/kg）鲜花累计平均产量（kg/hm2）①光照8h/黑暗16h7月4日9.52.313000②光照12h/黑暗12h7月18日10.64.421800③光照16h/黑暗8h7月26日11.52.422500A．第①组处理有利于诱导植物甲提前开花，且产量最高B．植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长呈负相关C．综合考虑花的产量和品质，应该选择第②组处理D．植物甲花的叶黄素含量与花的产量呈正相关二、多项选择题12．为研究CO2，O2和H+对呼吸运动的作用（以肺泡通气为检测指标）及其相互影响，进行了相关实验。动脉血中CO2分压（PCO2）、O2分压（PO2）和H+浓度三个因素中，一个改变而另两个保持正常时的肺泡通气效应如图a，一个改变而另两个不加控制时的肺泡通气效应如图b。下列叙述正确的是（）A．一定范围内，增加PCO2、H+浓度和PO2均能增强呼吸运动B．pH由7.4下降至7.1的过程中，PCO2逐渐降低C．PO2由60mmHg下降至40mmHg的过程中，PCO2和H+浓度逐渐降低D．CO2作用于相关感受器，通过体液调节对呼吸运动进行调控13．种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中，乙醇脱氢酶催化生成乙醇，与此同时NADH被氧化。下列说法正确的是（）

A．p点为种皮被突破的时间点B．Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸C．Ⅲ阶段种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加D．q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多三、非选择题14．啤酒经酵母菌发酵酿制而成。生产中，需从密闭的发酵罐中采集酵母菌用于再发酵，而直接开罐采集的传统方式会损失一些占比很低的独特菌种。研究者探究了不同氧气含量下酵母菌的生长繁殖及相关调控，以优化采集条件。（1）酵母菌是兼性厌氧微生物，在密闭发酵罐中会产生和CO2。有氧培养时，酵母菌增殖速度明显快于无氧培养，原因是酵母菌进行有氧呼吸，产生大量。（2）本实验中，采集是指取样并培养4天。在不同的气体条件下从发酵罐中采集酵母菌，统计菌落数（图甲）。由结果可知，有利于保留占比很低菌种的采集条件是。（3）根据上述实验结果可知，采集酵母菌时O2浓度的陡然变化会导致部分菌体死亡。研究者推测，酵母菌接触O2的最初阶段，细胞产生的过氧化氢（H2O2）浓度会持续上升，使酵母菌受损。已知H2O2能扩散进出细胞。研究者在无氧条件下从发酵罐中取出酵母菌，分别接种至含不同浓度H2O2的培养基上，无氧培养后得到如图乙所示结果。请判断该实验能否完全证实上述推测，并说明理由。（4）上述推测经证实后，研究者在有氧条件下从发酵罐中取样并分为两组，A组菌液直接滴加到H2O2溶液中，无气泡产生；B组菌液有氧培养4天后，取与A组活菌数相同的菌液，滴加到H2O2溶液中，出现明显气泡。结果说明，酵母菌可通过产生以抵抗H2O2的伤害。15．当某品种菠萝蜜成熟到一定程度，会出现呼吸速率迅速上升，再迅速下降的现象。研究人员以新采摘的该菠萝蜜为实验材料，变化趋势如图。回答下列问题：（1）菠萝蜜在贮藏期间，细胞呼吸的耗氧场所是线粒体的，其释放的能量一部分用于生成，另一部分以的形式散失。（2）据图可知，菠萝蜜在贮藏初期会释放少量乙烯，随后有大量乙烯生成。（3）据图推测，菠萝蜜在贮藏5天内可溶性糖的含量变化趋势是。为证实上述推测，拟设计实验进行验证。假设菠萝蜜中的可溶性糖均为葡萄糖，现有充足的新采摘菠萝蜜、仪器设备（如比色仪，可用于定量分析溶液中物质的浓度）（如DNS试剂，该试剂能够和葡萄糖在沸水浴中加热产生棕红色的可溶性物质）等。简要描述实验过程：①；②分别制作匀浆，取等量匀浆液；③；④分别在沸水浴中加热；⑤。（4）综合上述发现，新采摘的菠萝蜜在贮藏过程中释放的乙烯能调控果实的呼吸速率上升，其原因是。16．农业生产中，旱粮地低洼处易积水，影响作物根细胞的呼吸作用。据研究，某作物根细胞的呼吸作用与甲、乙两种酶相关，水淹过程中其活性变化如图所示。回答下列问题。（1）正常情况下，作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸，从物质和能量的角度分析，其代谢特点有；参与有氧呼吸的酶是（选填“甲”或“乙”）。（2）在水淹0～3d阶段，影响呼吸作用强度的主要环境因素是；水淹第3d时，经检测，作物根的CO2释放量为0.4μnol•g﹣1•min﹣1，O2吸收量为0.2μmol•g﹣1•min﹣1，若不考虑乳酸发酵，无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的倍。（3）若水淹3d后排水、植物长势可在一定程度上得到恢复，从代谢角度分析，原因是（答出2点即可）。17．在光下叶绿体中的C5能与CO2反应形成C3；当CO2/O2比值低时，C5也能与O2反应形成C2等化合物。C2在叶绿体、过氧化物酶体和线粒体中经过一系列化学反应完成光呼吸过程。上述过程在叶绿体与线粒体中主要物质变化如图1。光呼吸将已经同化的碳释放，且整体上是消耗能量的过程。回答下列问题。（1）反应①是过程。（2）与光呼吸不同，以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是和。（3）我国科学家将改变光呼吸的相关基因转入某种农作物野生型植株（WT），得到转基因株系1和2，测定净光合速率，结果如图2、图3。图2中植物光合作用CO2的来源除了有外界环境外，还可来自和（填生理过程）。7﹣10时株系1和2与WT净光合速率逐渐产生差异，原因是。据图3中的数据（填“能”或“不能”）计算出株系1的总光合速率，理由是。（4）结合上述结果分析，选择转基因株系1进行种植，产量可能更具优势，判断的依据是。18．长江流域的油菜生产易受渍害。渍害是因洪、涝积水或地下水位过度升高，导致作物根系长期缺氧，对植株造成的胁迫及伤害。回答下列问题：（1）发生渍害时，油菜地上部分以有氧（需氧）呼吸为主，有氧呼吸释放能量最多的是第阶段。地下部分细胞利用丙酮酸进行乙醇发酵。这一过程发生的场所是，此代谢过程中需要乙醇脱氢酶的催化，促进氢接受体（NAD+）再生，从而使得以顺利进行。因此，渍害条件下乙醇脱氢酶活性越高的品种越（耐渍害/不耐渍害）。（2）以不同渍害能力的油菜品种为材料，经不同时长的渍害处理，测定相关生理指标并进行相关性分析，结果见下表。光合速率蒸腾速率气孔导度胞间CO2浓度叶绿素含量光合速率1蒸腾速率0.951气孔导度0.990.941胞间CO2浓度-0.99-0.98-0.991叶绿素含量0.860.900.90-0931注：表中数值为相关系数（r），代表两个指标之间相关的密切程度。当|r|接近1时，相关越密切，越接近0时相关越不密切。据表分析，与叶绿素含量呈负相关的指标是。已知渍害条件下光合速率显著下降，则蒸腾速率呈趋势。综合分析表内各指标的相关性，光合速率下降主要由（气孔限制因素/非气孔限制因素）导致的，理由是。（3）植物通过形成系列适应机制响应渍害。受渍害时，植物体内（激素）大量积累，诱导气孔关闭，调整相关反应，防止有毒物质积累，提高植物对渍害的耐受力；渍害发生后，有些植物根系细胞通过，将自身某些薄壁组织转化腔隙，形成通气组织，促进氧气运输到根部，缓解渍害。19．重庆石柱是我国著名传统中药黄连的主产区之一，黄连生长缓慢，存在明显的光饱和（光合速率不再随光强增加而增加）和光抑制（光能过剩导致光合速率降低）现象。（1）探寻提高黄连产量的技术措施，研究人员对黄连的光合特征进行了研究，结果如图1。①黄连的光饱和点约为μmol•m﹣2•s﹣1。光强大于1300μmol•m﹣2•s﹣1后，胞间二氧化碳浓度增加主要是由于。②推测光强对黄连生长的影响主要表现为。黄连叶片适应弱光的特征有（答2点）。（2）黄连露天栽培易发生光抑制，严重时其光合结构被破坏（主要受损的部位是位于类囊体薄膜上的色素蛋白复合体），为减轻光抑制，黄连能采取调节光能在叶片上各去向（如图2）的比例，提升修复能力等防御机制，具体可包括（多选）。①叶片叶绿体避光运动②提高光合产物生成速率③自由基清除能力增强④提高叶绿素含量⑤增强热耗散（3）生产上常采用搭棚或林下栽培减轻黄连的光抑制，为增强黄连光合作用以提高产量还可采取的措施及其作用是。20．类胡萝卜素不仅参与光合作用，还是一些植物激素的合成前体。研究者发现了某作物的一种胎萌突变体，其种子大部分为黄色，少部分呈白色，白色种子未完全成熟即可在母体上萌发。经鉴定，白色种子为某基因的纯合突变体。在正常光照下（400μmol·m-2•s-1），纯合突变体叶片中叶绿体发育异常、类囊体消失。将野生型和纯合突变体种子在黑暗中萌发后转移到正常光和弱光（1μmol·m-2•s-1）下培养一周，提取并测定叶片叶绿素和类胡萝卜素含量，结果如图所示。回答下列问题。（1）提取叶片中叶绿素和类胡萝卜素常使用的溶剂是，加入少许碳酸钙可以。（2）野生型植株叶片叶绿素含量在正常光下比弱光下高，其原因是。（3）正常光照条件下种植纯合突变体将无法获得种子，因为。（4）现已知此突变体与类胡萝卜素合成有关，本研究中支持此结论的证据有：①纯合体种子为白色；②。（5）纯合突变体中可能存在某种植物激素X的合成缺陷，X最可能是。若以上推断合理，则干旱处理能够提高野生型中激素X的含量，但不影响纯合突变体中X的含量。为检验上述假设，请完成下面的实验设计：①植物培养和处理：取野生型和纯合突变体种子，萌发后在条件下培养一周，然后将野生型植株均分为A、B两组，将突变体植株均分为C、D两组，A、C组为对照，B、D组干旱处理4小时。②测量指标：每组取3-5株植物的叶片，在显微镜下观察、测量并记录各组的。③预期结果：。21．钾是植物生长发育的必需元素，主要生理功能包括参与酶活性调节、渗透调节以及促进光合产物的运输和转化等。研究表明，缺钾导致某种植物的气孔导度下降，使CO2通过气孔的阻力增大；Rubisco的羧化酶（催化CO2的固定反应）活性下降，最终导致净光合速率下降。回答下列问题：（1）从物质和能量转化角度分析，叶绿体的光合作用即在光能驱动下，水分解产生；光能转化为电能，再转化为中储存的化学能，用于暗反应的过程。（2）长期缺钾导致该植物的叶绿素含量，从叶绿素的合成角度分析，原因是（答出两点即可）。（3）现发现该植物群体中有一植株，在正常供钾条件下，总叶绿素含量正常，但气孔导度等其他光合作用相关指标均与缺钾时相近，推测是Rtbisco的编码基因发生突变所致。Rubisco由两个基因（包括1个核基因和1个叶绿体基因）编码，这两个基因及两端的DNA序列已知。拟以该突变体的叶片组织为实验材料，以测序的方式确定突变位点。写出关键实验步骤：①；②；③；④基因测序；⑤。22．从开花至籽粒成熟，小麦叶片逐渐变黄。与野生型相比，某突变体叶片变黄的速度慢，籽粒淀粉含量低。研究发现，该突变体内细胞分裂素合成异常，进而影响了类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性，而呼吸代谢不受影响。类囊体膜蛋白稳定性和蔗糖转化酶活性检测结果如图所示，开花14天后植株的胞间CO2浓度和气孔导度如表所示，其中Lov为细胞分裂素合成抑制剂，KT为细胞分裂素类植物生长调节剂，气孔导度表示气孔张开的程度。已知蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖。检测指标植株14天21天28天胞间CO2浓度（μmolCO2mol-1）野生型140151270突变体110140205气孔导度（molH2Om-2s-1）野生型1259541突变体14011278（1）光反应在类囊体上进行，生成可供暗反应利用的物质有。结合细胞分裂素的作用，据图分析，与野生型相比，开花后突变体叶片变黄的速度慢的原因是。（2）光饱和点是光合速率达到最大时的最低光照强度。据表分析，与野生型相比，开花14天后突变体的光饱和点（填“高”或“低”），理由是。（3）已知叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处。据图分析，突变体籽粒淀粉含量低的原因是。23．气孔是指植物叶表皮组织上两个保卫细胞之间的孔隙。植物通过调节气孔大小，控制CO2进入和水分的散失，影响光合作用和含水量。科研工作者以拟南芥为实验材料，研究并发现了相关环境因素调控气孔关闭的机理（图1）。已知ht1基因、rhc1基因各编码蛋白甲和乙中的一种，但对应关系未知。研究者利用野生型（wt）、ht1基因功能缺失突变体（h）、rhc1基因功能缺失突变体（r）和ht1/rhc1双基因功能缺失突变体（h/r），进行了相关实验，结果如图2所示。回答下列问题：（1）保卫细胞液泡中的溶质转运到胞外，导致保卫细胞（填“吸水”或“失水”），引起气孔关闭，进而使植物光合作用速率（填“增大”或“不变”或“减小”）。（2）图2中的wt组和r组对比，说明高浓度CO2时rhc1基因产物（填“促进”或“抑制”）气孔关闭。（3）由图1可知，短暂干旱环境中，植物体内脱落酸含量上升，这对植物的积极意义是。（4）根据实验结果判断：编码蛋白甲的基因是（填“ht1”或“rhc1”）。24．某同学将一种高等植物幼苗分为4组（a、b、c、d），分别置于密闭装置中照光培养，a、b、c、d组的光照强度依次增大，实验过程中温度保持恒定。一段时间（t）后测定装置内O2浓度，结果如图所示，其中M为初始O2浓度，c、d组O2浓度相同。回答下列问题。（1）太阳光中的可见光由不同颜色的光组成，其中高等植物光合作用利用的光主要是，原因是。（2）光照t时间时，a组CO2浓度（填“大于”“小于”或“等于”）b组。（3）若延长光照时间c、d组O2浓度不再增加，则光照t时间时a、b、c中光合速率最大的是组，判断依据是。（4）光照t时间后，将d组密闭装置打开，并以c组光照强度继续照光，其幼苗光合速率会（填“升高”“降低”或“不变”）。25．在自然条件下，某植物叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势如图所示。回答下列问题。（1）该植物叶片在温度a和c时的光合速率相等，叶片有机物积累速率（填“相等”或“不相等”），原因是。（2）在温度d时，该植物体的干重会减少，原因是。（3）温度超过b时，该植物由于暗反应速率降低导致光合速率降低。暗反应速率降低的原因可能是。（答出一点即可）（4）通常情况下，为了最大程度地获得光合产物，农作物在温室栽培过程中，白天温室的温度应控制在最大时的温度。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A、发酵罐中营养物质的浓度和量不变，酵母菌W的K值就不变，与接种量大小无关，A错误；

B、由曲线图可知，甲醇浓度为II时，酵母菌W的果胶酶合成量最高，B错误；

C、由曲线图可知，72h前，三组实验中，甲醇浓度为II时，产果胶酶速率最高，C正确；

D、由曲线图可知，72h时酵母菌W的果胶酶合成速率最高，是酵母菌W用于工业生产中收集果胶酶的最佳时期，D错误。故答案为：C。【分析】影响酶促反应的因素

①底物浓度：在一定浓度范围内，反应速率随浓度的升高而加快，但达到一定浓度，反应速率不再变化.

②酶浓度：反应速率随酶浓度的升高而加快。

③pH值：过酸、过碱使酶失活

④温度：高温使酶失活。低温降低酶的活性，在适宜温度下酶活性可以恢复。

注意：温度和pH是通过影响酶的活性而影响酶促反应，底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触而影响酶促反应。2．【答案】B【解析】【解答】A、限制酶失活会使DNA完全不被酶切，此时应更换新的限制酶，A正确；

B、酶切条件不合适通常会使切割效果下降，调整反应条件如温度和PH等，调整酶的用量没有作用，B错误；

C、质粒DNA突变会导致限制酶识别位点缺失，进而造成限制酶无法进行切割，此时应更换为正常质粒，C正确；

D、质粒DNA上酶切位点被甲基化修饰，会导致对DNA甲基化敏感的限制酶无法进行酶切，此时应换用对DNA甲基化不敏感的限制酶，D正确。故答案为：B。【分析】限制酶：

3．【答案】B【解析】【解答】A、温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，故本实验采用低温提取，以避免PAL失活，A正确；

B、试管2在步骤②中加入了HCl，酶已失活，故不会消耗底物苯丙氨酸，B错误；

C、④加H2O补齐了步骤②试管1没有加入的HCl的体积，即补齐反应体系体积，保证无关变量相同，C正确；

D、pH过低或过高酶均会失活，⑤加入HCI溶液是为了终止酶促反应，D正确。

故答案为：B。

【分析】酶：（1）来源：活细胞产生。（2）功能：具有催化作用。（3）作用机理：降低化学反应的活化能。（4）本质：大多数是蛋白质，少数是RNA。（5）合成原料：氨基酸或核糖核苷酸。（6）合成场所：核糖体、细胞核等。（7）特点：①高效性：与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的用更显著，催化效率更高。②专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。③作用条件温和：酶所催化的化学反应一般在温和的条件下进行。在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。4．【答案】C【解析】【解答】A、ATP为直接能源物质，γ位磷酸基团脱离ATP形成ADP的过程释放能量，可为离子主动运输提供能量，A正确；

B、ATP分子水解两个高能磷酸键后，得到RNA的基本单位——腺嘌呤核糖核苷酸，故用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA，B正确；

C、ATP可在细胞核中发挥作用，如为RNA合成提供能量，故β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键能在细胞核中断裂，C错误；

D、光合作用光反应，可将光能转化活跃的化学能储存于ATP的高能磷酸键中，故光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键，D正确。故答案为：C。

【分析】ATP结构：ATP（腺苷三磷酸）的结构简式为A─P～P～P，A-表示腺苷、P-表示磷酸基团；“～”表示高能磷酸键。

（1）ATP的元素组成为：C、H、O、N、P。

（2）ATP中的“A”是腺苷，RNA中的“A”是腺嘌呤。

（3）ATP水解可直接为生命活动提供能量，是直接提供能量的物质。

（4）ATP与RNA的关系：ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一：腺嘌呤核糖核苷酸。

（5）ATP与ADP可相互转变。ATP和ADP的转化过程中，能量来源不同∶ATP水解释放的能量，来自高能磷酸键的化学能，并用于生命活动；合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同∶ATP水解在细胞的各处。ATP合成在线粒体、叶绿体、细胞质基质。细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应，放能反应一般与ATP的合成相联系，吸能反应一般与ATP的水解相联系。5．【答案】D【解析】【解答】A、图中三羧酸循环的代谢反应没有氧气的直接参与，A错误；

B、三羧酸循环是有氧呼吸的第二阶段，场所是线粒体基质，因此，图中草酰乙酸和乙酰辅酶A均产生于线粒体基质，B错误；

C、由题意可知，增加PC酶的活性会增加琥珀酸的释放，琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力，若环境中存在乳酸，PC酶的活性会被抑制，肿瘤细胞无氧呼吸增强会增加细胞中乳酸含量，从而抑制PC酶活性，从而会使细胞毒性T细胞的杀伤能力降低，C错误；

D、有氧呼吸第一阶段及图中的4步都生成［H］，因此，葡萄糖有氧呼吸的所有代谢反应中至少有5步会生成［H］，D正确。

故选D。

【分析】1、有氧呼吸分为三个阶段：

第一阶段：在细胞质的基质中。

反应式：1C6H12O6（葡萄糖）→2C3H4O3（丙酮酸）+4[H]+少量能量（2ATP）

第二阶段：在线粒体基质中进行；

反应式：2C3H4O3（丙酮酸）+6H2O→20[H]+6CO2+少量能量（2ATP）。

第三阶段：在线粒体的内膜上，这一阶段需要氧的参与，是在线粒体内膜上进行的；

反应式：24[H]+6O2→12H2O+大量能量（34ATP）。

2、2、无氧呼吸过程：第一阶段与有氧呼吸相同：C6H12O6→2C3H4O3（丙酮酸）+4[H]+少量能量（2ATP），场所为细胞质基质；

第二阶段丙酮酸转化为酒精或者乳酸的过程中并不产生能量：

（1）2丙酮酸（2C3H4O3）+4[H]→2C3H6O3（乳酸），场所为细胞质基质；人与动物等无氧呼吸产生乳酸。

（2）2丙酮酸（2C3H4O3)+4[H]→2C2H5OH（酒精）+2CO2，场所为细胞质基质；植物等无氧呼吸产生酒精。6．【答案】C【解析】【解答】A、种子萌发时，细胞新陈代谢加快，细胞内自由水所占的比例升高，A正确；

B、水可以通过自由扩散方式进入细胞，也可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞，B正确；

C、有氧呼吸过程中，丙酮酸是第一阶段生成的，该阶段没有水的参与，水直接参与的是第二阶段，C错误；

D、光合作用中，水的光解发生在光反应阶段，该阶段的场所是类囊体薄膜，因此水的光解发生在类囊体薄膜上，D正确。故答案为：C。【分析】自由扩散、协助扩散、主动运输：自由扩散协助扩散主动运输运输方向顺相对含量梯度顺相对含量梯度能逆相对含量梯度能量不消耗不消耗消耗载体不需要需要需要影响因素浓度差浓度差、载体载体、能量举例水、O2等气体、甘油等脂溶性物质血浆中葡萄糖进入红细胞离子进入细胞

氨基酸、葡萄糖被上皮细胞吸收7．【答案】B【解析】【解答】A、大多数营养元素的吸收是与植物根系代谢活动密切相关的过程，这些过程需要根系细胞呼吸产生的能量，浇水过多会使根系呼吸产生的能量减少，使养分吸收所需的能量不足，A正确；

B、根系吸收水分是被动运输，不消耗能量，B错误；

C、浇水过多使土壤含氧量减少，抑制了根细胞的有氧呼吸，但促进了无氧呼吸的进行，C正确；

D、根细胞无氧呼吸整个过程都发生在细胞质基质中，会产生酒精或乳酸等有害物质，D正确。

故答案为：B。

【分析】1、有氧呼吸是指细胞在氧气的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，同时释放出大量能量的过程；

2、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADP，释放少量能量；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADP，释放少量能量；第三阶段是氧气和NADP反应生成水，释放大量能量；

3、无氧呼吸是指在无氧条件下通过酶的催化作用，细胞把糖类等有机物不彻底氧化分解，同时释放少量能量的过程；

4、无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同，无氧呼吸的第二阶段丙酮酸和NADP反应生成酒精和CO2或乳酸，第二阶段不合成ATP。8．【答案】C【解析】【解答】A、巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程为胞吞作用，该过程需要呼吸作用供能，故细胞呼吸为巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程提供能量，A不符合题意；

B、载体蛋白参与主动运输或协助扩散，需要与被运输的物质结合，发生自身构象的改变，故转运ITA时，载体蛋白L的构象会发生改变，B不符合题意；

C、由题干“心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞，随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低，生成NADH的速率减小”可知，巨噬细胞清除死亡细胞后，有氧呼吸减弱，产生CO2的速率降低，C符合题意；

D、溶酶体可分解衰老、损伤的细胞器、吞噬并杀死侵入细胞的病菌、病毒等，故被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解，为机体的其他代谢提供营养物质，D不符合题意。故答案为：C。【分析】（1）大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输，它们均需要消耗能量，并且能够体现细胞膜的流动性。

（2）载体蛋白参与主动运输或协助扩散，需要与被运输的物质结合，发生自身构象的改变；而通道蛋白参与协助扩散，不需要与被运输物质结合，自身不发生构象改变。

（3）由题意可知，心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞，随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低，生成NADH的速率减小，说明有氧呼吸减弱。9．【答案】C【解析】【解答】A、有氧呼吸的终产物为二氧化碳和水，二氧化碳溶于水后形成H2CO3，再由H2CO3形成H+和HCO3-，A正确；

B、细胞呼吸生成ATP的过程与磷酸盐体系有关，如在细胞呼吸中磷酸盐作为底物参与了糖酵解和柠檬酸循环等过程，B正确；

C、缓冲体系的成分如HCO3-、HPO42¯携带电荷，不能通过自由扩散方式进出细胞，C错误；

D、机体内环境中的缓冲物质能够对乳酸起缓冲作用，但过度剧烈运动会引起乳酸中毒说明缓冲体系的调节能力有限，D正确。故答案为：C。

【分析】1、有氧呼吸全过程：第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量，这一阶段不需要氧的参与。第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段：在线粒体的内膜上，[H]和氧气结合，形成水和大量能量，这一阶段需要氧的参与。

2、物质跨膜运输的方式(小分子物质)运输方式运输方向是否需要载体是否消耗能量示例自由扩散高浓度到低浓度否否水、气体、脂类(如甘油，因为细胞膜的主要成分是脂质)协助扩散高浓度到低浓度是否葡萄糖进入红细胞主动运输低浓度到高浓度是是几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等

3、内环境稳态的实质是内环境的成分和理化性质都处于动态平衡中，理化性质包括渗透压、酸碱度和温度：（1）人体细胞内环境的温度一般维持在37℃左右；（2）正常人的血浆接近中性，pH为7.35~7.45之间，血浆的pH值能够稳定与含有各种缓冲物质有关，如HCO3-、HPO42-等离子；（3）血浆渗透压大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关，在组成细胞外液的各种无机盐离子中含量上占有明显优势的是Na+和Cl-，细胞外液渗透压的90%与Na+和Cl-有关。10．【答案】A【解析】【解答】AD、氧气释放速率可以表示净光合速率，由图可知，当达到X对应的光照强度时，氧气的释放速率不会再随光照强度的变化而变化，所以移动冷光源缩短与叶片的距离达到使光照强度增大的效果，但这并不会增强氧气释放速率，CO2是光合作用原料，增加叶片周围环境CO2浓度可增强光合作用，从而提高氧气释放速率，A正确，D错误；

B、酶活性受温度影响，降低温度会使得与光合作用有关的酶活性降低，从而使光合作用减弱，会降低氧气释放速率，B错误；

C、给光源加滤光片改变光的颜色，降低照射到植物上的光照强度，从而使光合作用减弱，氧气释放速率降低，例如将蓝紫光改变为绿光会降低光合速率，C错误。

故选A。

【分析】环境因素会影响植物的光合作用，如光照会影响光反应，进而影响净光合速率；二氧化碳浓度会影响暗反应，进而影响净光合速率；温度会影响光合作用有关酶活性，进而影响净光合速率等。11．【答案】C【解析】【解答】A、由表中数据分析可知，三组中，第①组首次开花时间最早，说明第①组处理有利于诱导植物甲提前开花，但在三组中产量最低，A错误；

B、由题干信息可知，植物甲的花品质与叶黄素含量呈正相关，根据表格数据分析，第①组光照处理中的黑暗时长最长，花的叶黄素含量最低，而第③组光照处理中的黑暗时长最短，但花的叶黄素含量却不是最高的，说明植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长不是呈负相关，B错误；

C、由表中信息可知，第②组光照处理，花的叶黄素含量最高，植物甲的花品质最好，第③组光照处理，鲜花累计平均产量最高，说明植物甲的花产量最高，综合考虑花的产量和品质，应该选择第②组处理，C正确；

D、由表中数据分析可知，第②组光照处理，花的叶黄素含量最高，但鲜花累计平均产量却不是最高，说明植物甲花的产量不是最高，所以植物甲花的叶黄素含量与花的产量不是呈正相关，D错误。故答案为：C。

【分析】影响光合作用的环境因素：（1）温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。（2）二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（3）光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。（4）光质：绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少。12．【答案】B,C【解析】【解答】A、根据图a分析，一定范围内，增加PCO2，H+浓度及降低PO2均能增大肺泡通气，增强呼吸运动，A错误；

B、pH由7.4下降至7.1时，与图a相比，图b中相应曲线增加幅度减小，应是通过PCO2降低和PO2升高对肺泡通气进行了调节，B正确；

C、PO2由60mmHg下降至40mmHg时，与图a相比，图b中相应曲线增加幅度减小，应是通过PCO2降低和pH升高（H+浓度降低）对肺泡通进行了调节，C正确；

D、CO2作用于相关感受器，通过神经调节对呼吸运动进行调控，D错误。

故答案为：BC。

【分析】呼吸作用的过程：

13．【答案】A,B,D【解析】【解答】A、由图可知，P点之后乙醇脱氢酶活性开始下降，子叶耗氧量急剧增加，说明此时无氧呼吸减弱，有氧呼吸增强，该点为种皮被突破的时间点，使氧气能更多进入，A符合题意；

B、Ⅱ阶段子叶耗氧量下降，原因是种皮限制O2进入种子，种子不断消耗导致其内O2浓度降低，有氧呼吸被限制，使得子叶耗氧速率降低，B符合题意；

C、Ⅲ阶段种皮已经被突破，种子有氧呼吸增强，乙醇脱氢酶活性下降，无氧呼吸减弱，无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐减小，C不符合题意；

D、q处种子无氧呼吸与有氧呼吸氧化的NADH相同，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知，此时无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多，D符合题意。故答案为：ABD。【分析】（1）有氧呼吸总反应方程式：C6H12O6＋6H2O＋6O2→6CO2＋12H2O＋大量能量

可分为3个阶段：第一阶段：在细胞质基质中，不需要氧，葡萄糖反应生成2丙酮酸和[H]、少量能量；第二阶段：在线粒体基质中，不需要氧，丙酮酸和水反应生成CO2和[H]、少量能量；第三阶段：在线粒体内膜上，需要氧，[H]和氧气反应生成水，同时产生大量能量。

（2）无氧呼吸无氧呼吸的总反应方程式：

C6H12O6＋酶→2C3H6O3（乳酸）＋少量能量

C6H12O6＋酶→2C2H5OH（酒精）＋2CO2＋少量能量

可分为两个阶段：第一阶段：在细胞质基质中，葡萄糖在酶的催化下反应生成2丙酮酸和少量[H]、少量能量；第二阶段：在细胞质基质中，2丙酮酸在催化下反应生成2C2H5OH(酒精)和2CO2；或2丙酮酸在酶的催化下反应生成2C3H6O3(乳酸)。

（3）NADH产生于糖酵解和细胞呼吸作用中的柠檬酸循环。参与细胞的氧化还原过程。在呼吸链中NADP+H+2e=NADPH用来实现电子传递。NADH含有的能量可用于合成ATP。

（4）在种皮被突破前，种子主要进行无氧呼吸，种皮被突破后，种子吸收氧气量增加，有氧呼吸加强，无氧呼吸减弱。14．【答案】（1）酒精；能量（2）无氧（3）不能，该实验只能证明随着H2O2浓度的持续上升，酵母菌受损程度加深，酵母菌存活率下降，但不能证明酵母菌接触O2的最初阶段，细胞产生的H2O2浓度会持续上升；该实验在无氧条件下从发酵罐中取出酵母菌，接种到培养基上无氧培养，并没有创造O2浓度陡然变化的条件。（4）过氧化氢酶【解析】【解答】（1）酵母菌在密闭发酵罐中会进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，酵母菌有氧呼吸产生的能量远大于无氧呼吸，其增殖速度加快，所以在有氧条件下，酵母菌增殖速度明显快于无氧培养。

（2）由图分析可知，在无氧/无氧条件下，统计出的菌落数最多，所以此时最有利于保留占比很低的菌种。

（3）根据题意以及题图分析可知，图片中的结果只能说明随着H2O2的浓度加大，酵母菌的受损程度加深，其存活率降低，整个过程是从从发酵罐（无氧条件）中取出，接种到培养基进行无氧培养，并没有创造O2浓度的陡然变化这一条件，无法证明酵母菌接触O2的最初阶段，细胞产生的H2O2浓度会持续上升，所以该实验不能完全证实酵母菌接触O2的最初阶段，细胞产生的过氧化氢（H2O2）浓度会持续上升，使酵母菌受损这一推测。

（4）H2O2在过氧化氢酶的催化下会产生氧气，A组菌液直接滴加到H2O2溶液中，无气泡产生；B组菌液有氧培养4天后，取与A组活菌数相同的菌液，滴加到H2O2溶液中，出现明显气泡，说明B组菌液在有氧条件下培养产生了过氧化氢酶，综上所述，酵母菌可通过产生过氧化氢酶以抵抗H2O2的伤害。

【分析】1、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质，葡萄糖分解形成两分子丙酮酸、NADH并释放少量能量，第二阶段发生在线粒体基质，丙酮酸和水反应产生二氧化碳、NADH并释放少量能量，第三阶段发生在线粒体内膜，将第一、二阶段产生的NADH和氧气反应生成水并大量能量。

2、无氧呼吸中分为酒精发酵和乳酸发酵，发生场所均为细胞质基质，二者第一阶段反应和有氧呼吸第一阶段相同，即葡萄糖分解形成2分子丙酮酸和NADH，并释放少量能量，而酒精发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生酒精和二氧化碳，乳酸发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生乳酸，其中植物细胞无氧呼吸一般属于酒精发酵，动物细胞无氧呼吸属于乳酸发酵。15．【答案】（1）内膜；ATP；热能（2）正反馈调节（3）逐渐上升而后相对稳定；分别取采摘后放置1、2、3、4、5天的菠萝蜜，编号为1～5；在5支试管中分别添加等量的DNS试剂，混匀；观察5组试管中颜色深浅并记录（4）乙烯可能通过促进淀粉等大分子物质水解为葡萄糖，葡萄糖是细胞呼吸的底物，葡萄糖含量升高，使细胞呼吸加快，进而促进果实成熟【解析】【解答】（1）细胞呼吸的耗氧场所是线粒体内膜，该过程为有氧呼吸第三阶段。细胞呼吸释放的能量一部分用于生成ATP，大部分以热能的形式散失。

（2）据图可知，菠萝蜜在贮藏初期会释放少量乙烯，随后有大量乙烯生成，进而加速了果实的成熟，这一过程中果实成熟和乙烯生成均被促进，体现了正反馈调节的特点。

（3）采摘后细胞中的淀粉等大分子物质水解，产生可溶性糖；根据曲线图分析可知，菠萝蜜在贮藏5天内呼吸速率迅速上升而后下降，乙烯的产生量也表现出先上升后下降的趋势，推测该过程中可溶性糖的含量变化趋势是逐渐上升而后相对稳定。

假设菠萝蜜中的可溶性糖均为葡萄糖，设计实验验证.上述结论，可利用相关试剂检测采摘后的菠萝蜜中还原糖的含量变化，因此，本实验需要检测葡萄糖有关的颜色反应，通过颜色的深浅反映葡萄糖含量变化。实验过程如下：①分别取采摘后放置1、2、3、4、5天的菠萝蜜，编号为1~5；②取等量的5组菠萝蜜制作匀浆，取等量匀浆分别置于5支试管中；③在5支试管中分别添加等量的DNS试剂，混匀；④分别在沸水浴中加热；⑤观察5组试管中颜色深浅并记录。

（4）综合上述分析，新采摘的菠萝蜜在贮藏过程中释放的乙烯能调控果实的呼吸速率上升，这是因为乙烯可能通过促进淀粉等大分子物质水解为葡萄糖，葡萄糖是细胞呼吸的底物，葡萄糖含量升高，使细胞呼吸加快，进而促进果实成熟。

【分析】细胞呼吸：

16．【答案】（1）有氧条件下，将葡萄糖彻底氧化分解产生能量；乙（2）O2的含量；3（3）无氧呼吸产生酒精对植物有毒害作用，3d后排水可以将酒精排除，减轻毒害作用；3d后排水可以使有氧呼吸增强，增加产能【解析】【解答】（1）正常情况下，作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸，有氧呼吸是在氧气充足的情况下，将葡萄糖彻底氧化分解，将能量释放出来。随着水淹天数的增多，乙的活性降低，说明乙是与有氧呼吸有关的酶。

（2）在水淹0~3d阶段，随着水淹天数的增加，氧气含量减少，有氧呼吸减弱，无氧呼吸增强。CO2释放量为0.4μnol·g-1.min-1，O2吸收量为0.2μnol·g-1.min-1，有氧呼吸需要消耗氧气，葡萄糖的消耗量、氧气消耗量和CO2释放量为1：6：6，所以有氧呼吸葡萄糖消耗1/3，无氧呼吸葡萄糖消耗量和CO2释放量比为1：2，无氧呼吸产生0.4μnol·g-1.min-1CO2，消耗葡萄糖为1，所以无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的3倍。

（3）若水淹3d后排水，植物长势可在一定程度上得到恢复，一方面是排水后氧气含量上升，有氧呼吸增强，产生的能量增多；

另一方面，由图可知，第四天无氧呼吸有关的酶活性显著降低，可能是第四天无氧呼吸产生的酒精毒害作用达到了一定程度，3d后排水可以将酒精排除，减轻毒害作用。

【分析】呼吸：

​​​​​​​17．【答案】（1）CO2的固定（2）细胞质基质；线粒体基质（3）光呼吸；呼吸作用；7—10时，光照强度增加，株系1和2由于转入了改变光呼吸的相关基因，导致光呼吸速率降低，与O2反应的C5减少，更多的C5参与CO2的固定，故吸收的CO2增多，与WT相比，株系1和2的净光合速率较高；不能；总光合速率＝净光合速率+呼吸速率，呼吸速率为光照强度为0时二氧化碳的释放速率，图3无法观察到该植株的呼吸速率（4）与株系2与WT相比，在较低CO2浓度下，转基因株系1的净光合速率最大【解析】【解答】（1）反应①中1分子C5与1分子CO2结合生成2分子C3，该过程为CO2的固定。

（2）与光呼吸不同，以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是细胞质基质和线粒体基质。

（3）植物的呼吸作用和光呼吸都会产生CO2，因此图2中植物光合作用CO2的来源除了有外界环境外，还可来自光呼吸和呼吸作用。株系1和2转入了改变光呼吸的相关基因，因此7-10时株系1和2与WT净光合速率逐渐产生差异，原因是7-10时，光照强度增加，株系1和2由于转入了改变光呼吸的相关基因，导致光呼吸速率降低，与O2反应的C5减少，更多的C5参与CO2的固定，故吸收的CO2增多，与WT相比，株系1和2的净光合速率较高。总光合速率＝净光合速率+呼吸速率，呼吸速率为光照强度为0时CO2的释放速率，图3无法观察到该植株的呼吸速率，因此据图3中的数据不能计算出株系1的总光合速率。

（4）根据图2可知，与株系2与WT相比，在较低CO2浓度下，转基因株系1的净光合速率最大，因此选择转基因株系1进行种植，产量可能更具优势。

【分析】1、有氧呼吸第一阶段的场所是细胞质基质，该阶段葡萄糖分解成丙酮酸，并产生少量[H]和ATP；有氧呼吸第二阶段的场所是线粒体基质，该阶段丙酮酸和水反应生成CO2和[H]，并产生少量ATP；有氧呼吸第三阶段的场所是线粒体内膜，该阶段O2和[H]反应生成水，产生大量ATP。

2、在光下叶绿体中的C5能与CO2反应形成C3；当CO2/O2比值低时，C5也能与O2反应形成C2等化合物。因此增大环境中的CO2浓度可以在一定程度上抑制光呼吸。18．【答案】（1）3；细胞质基质；葡萄糖分解（糖酵解）；耐渍害（2）胞间CO2浓度；下降；非气孔限制因素；胞间CO2浓度与光合速率和气孔导度呈负相关（3）脱落酸；程序性死亡【解析】【解答】（1）有氧呼吸的第三阶段是有氧呼吸过程中释放能量最多的阶段。乙醇发酵为无氧呼吸过程，场所是细胞质基质。葡萄糖分解形成丙酮酸和NADH，该过程需要NAD+参与，所以氢接受体(NAD+)再生，有利于葡萄糖分解的正常进行，因此，渍害条件下乙醇脱氢酶活性越高的品种越耐渍害。

（2）由表可知，叶绿素含量与胞间CO2浓度的相关系数为负值，说明二者呈负相关光合速率与蒸腾速率的相关系数为0.95，为正相关，所以光合速率显著下降，则蒸腾速率呈下降趋势。由于胞间CO2浓度与光合速率和气孔导度呈负相关，即虽然气孔导度下降，但胞间CO2上升，说明光合速率下降主要由非气孔限制因素导致的.

（3）脱落酸具有诱导气孔关闭的功能，在受渍害时，其诱导气孔关闭，调整相关反应，防止有毒物质积累，提高植物对渍害的耐受力。渍書发生后，有些植物根系细胞通过通过凋亡(程序性死亡)，从而形成腔隙，进一步形成通气组织，促进氧气运输到根部，缓解渍害。

【分析】1、细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸。（1）有氧呼吸：第一阶段：在细胞质基质中进行，葡萄糖→酶丙酮酸+[H]+少量ATP。第二阶段：在线粒体基质中进行，丙酮酸+H2O→酶CO2+[H]+少量ATP。第三阶段：在线粒体内膜上进行，[H]+O2→酶H2O+大量ATP。（2）无氧呼吸：在细胞质基质中进行。第一阶段：葡萄糖→酶丙酮酸+[H]+少量ATP。第二阶段：丙酮酸+[H]→酶酒精+CO2。

19．【答案】（1）500；光合作用受到抑制，消耗的二氧化碳减少，且气孔导度增加；黄连在弱光随光强增加生长快速达到最大，光照过强其生长受到抑制；叶片较薄，叶绿素较多，（叶色深绿，叶绿体颗粒较大，叶绿体类囊体膜面积更大）（2）①②③⑤（3）合理施肥增加光合面积，补充二氧化碳提高暗反应【解析】【解答】（1）①光饱和点是指植物的光合速率不再随光强增加而增加时的最小光照强度，由图1净光合速率的曲线可知当光照强大达到500μmol•m﹣2•s﹣1时光合速率不再增加；光强大于1300μmol•m﹣2•s﹣1后，由图1可知光合作用受到抑制，且气孔导度增加，所以胞间二氧化碳浓度增加的原因主要是由于光合作用受到抑制，消耗的二氧化碳减少，且气孔导度增加。

②由图1净光合速率曲线可知光强对黄连生长的影响主要表现为在弱光随光强增加生长快速达到最大，光照过强其生长受到抑制；弱光时，可通过增加受光面积或增加光合色素的含量来增加光合速率，所以黄连叶片适应弱光的特征有叶片较薄，叶绿素较多，叶色深绿，叶绿体颗粒较大，叶绿体类囊体膜面积更大。

（2）为减轻光抑制，黄连能采取调节光能在叶片上各去向的比例，由图2可看出光能的主要去向为热消耗，所以黄连提升修复能力等防御机制，具体可包括①叶片叶绿体避光运动：减少对光的吸收；②提高光合产物生成速率，从而提高光合速率消耗更多的光能；③自由基清除能力增强：减少对光合结构的破坏，⑤增强热耗散；而④提高叶绿素含量会增加对光能的吸收不能减轻光抑制。

（3）搭棚或林下栽培可以减轻黄连的光抑制，为增强黄连光合作用以提高产量还可采取的措施及其作用有合理施肥增加光合面积，补充二氧化碳提高暗反应，合理密植等。

【分析】1、影响光合作用的环境因素主要包括：

（1）光照强度：在一定范围内，光照强度逐渐增强光合作用中光反应强度也随着加强，但光照增强到一定程度时，光合作用强度就不再增加。

（2）CO2：CO2是植物进行光合作用的原料，只有当环境中的CO2达到一定浓度时，植物才能进行光合作用。

（3）温度：温度可以通过影响暗反应的酶促反应来影响光合作用，在一定范围内随温度的提高，光合作用加强，温度过高时也会影响酶的活性，使光合作用强度减弱。

（4）水分：既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质．水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内，如夏季的“午休”现象。

（5）矿质元素：如Mg是叶绿素的组成成分，N是光合酶的组成成分，P是ATP分子的组成成分等等。

2、分析图1：光照强度小于500μmol*m-2*s-1时，净光合速率随着光照强度的增强而增强，当光照强度大于500μmol*m-2*s-1时，随着光照强度的增强而减弱；胞间二氧化碳浓度随着光照强度的增强先下降后缓慢上升；气孔导度随着光照强度的增强而缓慢上升。

分析图2：叶片对入射太阳辐射的主要去向为热消耗。20．【答案】（1）无水乙醇；防止研磨中色素被破坏（2）叶绿素的形成需要光照，正常光下更有利于叶绿素的形成（3）纯合突变体叶片中的叶绿素和类胡萝卜素的相对含量都极低，光合作用极弱，无法满足植株生长对有机物的需求（4）与野生型相比，纯合突变体叶片中类胡萝卜素含量极低（几乎为零）（5）细胞分裂素；含水量等适宜；叶绿体的大小及数量，取其平均值；B组叶绿体的大小及数量高于A组，C、D两组叶绿体的大小及数量无差异且均明显低于A、B两组【解析】【解答】(1)叶片中的叶绿素和类胡萝卜素都能溶解在有机溶剂中，所以常使用无水乙醇提取。加入少许碳酸钙可以防止研磨中色素被破坏。

(2)叶绿素的形成需要光照，正常光下更有利于叶绿素的形成，所以野生型植株叶片叶绿素含量在正常光下比弱光下高。

(3)在正常光照下(400μmol-m-2.s-1)，纯合突变体叶片中叶绿体发育异常、类囊体消失，叶绿素和类胡萝卜素的相对含量都极低，分别为0.3和0.1，说明纯合突变体的光合作用极弱，无法满足植株生长对有机物的需求，使得植株难以生长，因此正常光照条件下种植纯合突变体将无法获得种子。

(4)由图可知：与野生型相比，纯合突变体叶片中类胡萝卜素含量极低(几乎为零)，说明此突变体与类胡萝卜素合成有关。

(5)纯合突变体中可能存在某种植物激素X的合成缺陷。由图可知：纯合突变体叶片中的叶绿素和类胡萝卜素的相对含量都极低，而细胞分裂素能促进叶绿素的合成，据此可推知：X最可能是细胞分裂素。若以上推断合理，则于旱处理能够提高野生型中激素X的含量，但不影响纯合突变体中X的含量。为检验上述假设，并结合题意“在正常光照下，纯合突变体叶片中叶绿体发育异常，类囊体消失”可知：该实验的自变量是植株的种类和培养条件，因变量是叶绿体的大小及数量，而在实验过程中对植株的生长有影响的无关变量应控制相同且适宜。据此，依据实验设计遵循的对照原则和单一变量原则和题于中给出的不完善的实验设计可推知，补充完善的实验设计如下：

①植物培养和处理：取野生型和纯合突变体种子，萌发后在含水量等适宜条件下培养一周，然后将野生型植株均分为A、B两组，将突变体植株均分为C、D两组，A、C组为对照，B、D组干旱处理4小时。

②测量指标：每组取3-5株植物的叶片，在显微镜下观察、测量并记录各组的叶绿体的大小及数量，取其平均值。

③预期结果：本实验为验证性实验，其结论是已知的，即干旱处理能够提高野生型中激素X的含量，但不影响纯合突变体中X的含量，所以预期的结果是：B组叶绿体的大小及数量高于A组，C、D两组叶绿体的大小及数量无差异且均明显低于A、B两组。

【分析】光合色素是参与光合作用中光能的吸收、传递和原初反应的各种色素。主要包括叶绿素、类胡萝卜素、藻胆素等。

叶绿素是高等植物和其他绿色植物中主要的光合色素，它主要吸收红光和蓝光，对绿光吸收最少，所以叶片呈绿色。类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，包括胡萝卜素和叶黄素。藻胆素主要存在于藻类中，主要吸收蓝光和绿光。

光合色素的提取常用有机溶剂，如丙酮、乙醇、甲醇、氯仿等。在提取时，将植物材料磨碎，加入一定量的有机溶剂，在暗处放置一段时间，使色素充分溶解在溶剂中。然后，将提取液过滤，除去固体杂质，得到含有光合色素的提取液。

提取液的浓缩和干燥可以采用旋转蒸发器或冷冻干燥等方法。浓缩后的提取液可以用于进一步的光谱分析和鉴定，或者用于其他实验研究。

影响光合作用的因素主要包括以下几个方面：

一、光照

1.光强度：光合作用是一个光生物化学反应，因此光合速率会随着光照强度的增减而增减。在黑暗时，光合作用停止；随着光照增强，光合速率逐渐增强，逐渐接近呼吸速率，最后两者达到动态平衡。光补偿点是指植物在光合过程中吸收的CO2与光呼吸和呼吸作用过程中放出的CO2等量时的光照强度。植物所需的最低光照强度必须高于光补偿点，才能正常生长。

2.光质：光质也影响植物的光合效率。例如，在阴天的光照下，不仅光强弱，而且蓝光和绿光成分增多，这会影响植物的光合作用效率。

二、二氧化碳

二氧化碳是光合作用的原料，对光合速率有很大影响。二氧化碳主要是通过气孔进入叶片，加强通风或增施二氧化碳能显著提高作物的光合速率，对C3植物尤为明显。植物对CO2的利用与光照强度有关，在弱光情况下，只能利用较低浓度的CO2，光合速率慢；随着光照强度的加强，植物就能吸收利用较高浓度的CO2，光合速率加快。

三、温度

光合过程中的碳反应是由酶所催化的化学反应，而温度直接影响酶的活性。一般植物可在10~35℃下正常地进行光合作用，其中以25~30℃最适宜。在35℃以上时光合作用就开始下降，40~50℃时即完全停止。低温会限制光合作用的进行，而高温则可能破坏叶绿体和细胞质的结构，使叶绿体的酶钝化，同时加强暗呼吸和光呼吸，导致光合速率降低。

四、矿质元素

矿质元素直接或间接影响光合作用。例如，氮、镁、铁、锰等是叶绿素等生物合成所必需的矿质元素；铜、铁、硫和氯等参与光合电子传递和水裂解过程；钾、磷等参与糖类代谢，缺乏时便影响糖类的转变和运输，从而间接影响光合作用。

五、水分

水分是光合作用原料之一，虽然光合作用所需的水分只是植物所吸收水分的一小部分（1%以下），但水分缺乏主要是间接地影响光合速率下降。例如，缺水会导致植物叶片变黄、干枯，从而减缓光合作用的速率。

六、其他因素

除了上述因素外，还有一些其他因素也可能影响光合作用，如植物品种、土壤营养物质等。不同植物品种对于光照、温度、水分等环境因素的适应能力有所不同，因此同一环境下不同品种的植物的光合作用效率也会有所差异。而土壤中的营养物质则可以提供植物所需的养分，从而影响植物的生长和发育，进而影响光合作用效率。21．【答案】（1）O2和H+；ATP和NADPH（2）减少；缺钾会使叶绿素合成相关酶的活性降低；缺钾会影响细胞的渗透调节，进而影响细胞对Mg、N等的吸收，使叶绿素合成减少（3）分别提取该组织细胞的细胞核DNA和叶绿体DNA；根据编码Rubisco的两个基因的两端DNA序列设计相应引物；利用提取的DNA和设计的引物分别进行PCR扩增并电泳；和已知基因序列进行比较【解析】【解答】（1）植物光反应过程中水的光解会产生O2和H+，H+和NADP+结合产生NADPH。

该过程中光能转化为电能，电能再转化为储存在ATP和NADPH中的化学能。

（2）长期缺钾导致该植物的叶绿素含量减少，其原因是钾参与酶活性的调节，缺钾会降低叶绿素合成相关酶的活性；钾参与渗透调节，缺钾会影响细胞渗透压，进而影响细胞对Mg、N等的吸收，而Mg和N是合成叶绿素的原料，因此最终会影响叶绿素的合成。

（3）Rubisco由两个基因编码，这两个基因及两端的DNA序列已知，因此检测其是否突变的基本思路利利用PCR技术扩增突变体的相应基因，测序后和已知序列进行比较。其具体步骤为：①分别提取该组织细胞的细胞核DNA和叶绿体DNA；②根据编码Rubisco的两个基因的两端DNA序列设计相应引物；③利用提取的DNA和设计的引物分别进行PCR扩增并电泳；④基因测序；⑤和已知基因序列进行比较。

【分析】

22．【答案】（1）ATP、NADPH；突变体细胞分裂素合成更多，而细胞分裂素能促进叶绿素的合成（2）高；开花14天后突变体气孔导度大于野生型，但胞间CO2浓度小于野生型，且突变体的呼吸代谢不受影响，因此突变体的光合作用强度更大，需要的光照强度更大（3）叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处，而蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖，表中突变体蔗糖转化酶活性大于野生型，因此突变体内可向外运输到籽粒的蔗糖少于野生型【解析】【解答】（1）光反应在类囊体上进行，能将水分解为NADPH和氧气，并且将光能转化为活跃的ATP中的化学能，光反应产生的ATP和NADPH可用于暗反应C3的还原，故可供暗反应利用的物质有ATP和NADPH；与野生型相比，开花后突变体细胞分裂素合成更多，而细胞分裂素能促进叶绿素的合成，故开花后突变体叶片变黄的速度慢。

（2）据表格可知，开花14天后突变体气孔导度大于野生型，但胞间CO2浓度小于野生型，且突变体的呼吸代谢不受影响，因此突变体的光合作用强度更大，需要的光照强度更大，故光饱和点较高。

（3）据题意可知，叶片的光合产物主要以蔗糖的形式运输到植株各处，而蔗糖转化酶催化蔗糖分解为单糖，表中突变体蔗糖转化酶活性大于野生型，因此突变体内可向外运输到籽粒的蔗糖少于野生型，导致突变体籽粒淀粉含量低。

【分析】（1）光合作用可分为光反应和暗反应两个阶段：光反应进行水的光解和ATP的合成，水的光解产生NADPH与氧气，发生在叶绿体的类囊体薄膜上；暗反应在叶绿体基质中，C5结合CO2生成两分子C3，C3吸收能量并结合第一阶段中水生成的还原氢，生成糖类和C5。

（2）光合作用的影响因素是光照强度、二氧化碳浓度和温度等。

（3）细胞分裂素是一类促进细胞分裂、诱导芽的形成并促进其生长的植物激素；主要分布于进行细胞分裂的部位，如茎尖、根尖、未成熟的种子、萌发的种子、生长着的果实内部。23．【答案】（1）失水；减小（2）促进（3）植物体内脱落酸含量上升，促进叶片脱落，引起保卫细胞液泡的溶质转运到胞外，抑制气孔开放，降低蒸腾作用，降低植物体内水分散失，利于抗旱（4）rhc1【解析】【解答】(1)保卫细胞液泡中的溶质转运到胞外，导致细胞液的渗透压降低，保卫细胞失水引起气孔关闭。气孔关闭后，CO2吸收减少，光合速率减小。

(2)r组是rhc1基因功能缺失突变体，即缺少rhc1基因产物，wt组能正常表达rhc1基因产物。分析图2，高浓度CO2时